PNG - Portable Network Graphics

PNG steht für Portable Network Graphics. Es wurde Mitte der 1990er-Jahre von Entwicklern entworfen, die einen Ersatz für GIF benötigten, weil das von GIF verwendete Kompressionsverfahren damals patentgeschützt war. Das Ergebnis war ein freies, gut dokumentiertes Format, das jeden Pixel exakt erhält, und das später vom World Wide Web Consortium und von der ISO als Standard übernommen wurde. Heute ist PNG das Format, das du von der Screenshot-Taste, beim Logo-Export oder beim Speichern eines Diagramms aus einer Tabellenkalkulation bekommst.

Wie ein PNG sein Bild speichert

PNG ist verlustfrei: Die Datei wird komprimiert, aber nichts geht verloren, und beim Dekodieren erhältst du die ursprünglichen Pixel exakt zurück. Das geschieht in zwei Stufen. Zuerst schreibt ein Filter-Schritt jede Pixelzeile als Differenz zu ihren Nachbarn um, wodurch gleichmäßige Flächen zu langen Folgen sehr kleiner Zahlen werden. Anschließend komprimiert ein allgemeines Kompressionsverfahren diese Zahlen, mit derselben Methode wie ein ZIP-Archiv.

Ein PNG ist als Kette beschrifteter Blöcke aufgebaut, sogenannte Chunks. Drei Arten sind verpflichtend: einer beschreibt Bildgröße, Farbtyp und Bittiefe, einer oder mehrere enthalten die komprimierten Pixeldaten, und einer markiert das Ende. Alles andere ist optional, was das Format erweiterbar macht. PNG kann Graustufen, indizierte Farben mit Palette oder Vollfarbe mit 8 oder 16 Bit pro Kanal speichern und besitzt einen echten Alpha-Kanal. Das bedeutet, jeder Pixel kann vollständig deckend, vollständig transparent oder beliebig dazwischen sein. Deshalb ist PNG das Format für Logos und Interface-Grafiken mit weichen Kanten. Das Basisformat enthält ein einzelnes Standbild; Animationen sind nur über eine spätere Erweiterung namens APNG möglich.

Welche Metadaten ein PNG enthält

Metadaten sind beschreibende Informationen, die in der Datei neben den Pixeln gespeichert sind. PNG legt sie in optionalen Chunks ab; Text kann unkomprimiert, komprimiert oder mit einer Sprache gekennzeichnet sein, sodass dasselbe Feld in mehreren Übersetzungen vorkommt.

• Registrierte Text-Schlüsselwörter sind die einfachen, und ein Bericht listet sie namentlich auf: Title, Author, Description, Copyright, Creation Time, Software, Source, Comment, Disclaimer und Warning. Software ist das, was du am häufigsten siehst, weil die meisten Editoren dort ihren eigenen Namen eintragen.
• XMP, Adobes XML-basierter Metadatenstandard, wird in einem sprachmarkierten Text-Chunk gespeichert. Hier befinden sich in der Regel Ersteller, Schlüsselwörter, Bewertungen und eine Bearbeitungshistorie, die die Programme auflistet, welche das Bild verändert haben.
• EXIF, der Metadatenstandard für Kameras, war nicht Teil der ursprünglichen Spezifikation, wurde aber später als eigener Chunk hinzugefügt. Ein PNG kann also einen vollständigen Kamera-Block inklusive GPS-Koordinaten enthalten, auch wenn das normalerweise nur der Fall ist, wenn die Datei aus einem Foto konvertiert wurde.
• Farb- und Anzeige-Chunks zählen ebenfalls als Metadaten: ein eingebettetes ICC-Farbprofil, Gamma- und Chromatizitätswerte, eine Hintergrundfarbe und ein physischer Auflösungs-Chunk mit der Angabe von Pixeln pro Meter, aus dem sich die DPI-Zahl eines Bildes ergibt.

Ein Screenshot oder eine exportierte Grafik ist normalerweise weit weniger aussagekräftig als ein Kamerafoto, aber verlasse dich nicht darauf, dass ein PNG anonym ist. Beim Konvertieren eines JPG zu PNG können die ursprünglichen EXIF- und GPS-Daten direkt übernommen werden. Editoren schreiben deinen Namen in das Autor- oder XMP-Erstellerfeld, wenn er in ihren Einstellungen hinterlegt ist. Und die Einträge Software und Bearbeitungshistorie verraten unauffällig, welches Programm und manchmal welche Version davon die Datei erzeugt hat.

Wann du PNG verwenden solltest

Verwende PNG immer dann, wenn die Pixel exakt erhalten bleiben müssen oder das Bild Transparenz benötigt: Screenshots, Diagramme, Charts, Logos, Icons, Vektorgrafik-ähnliche Motive mit Vollfarben und alles, was Text enthält. Scharfe Kanten bleiben scharf, und wiederholtes Speichern verschlechtert das Bild nie.

Im Vergleich zu JPG ist der Tausch klar: Bei einem Foto ist ein PNG typischerweise um ein Mehrfaches größer, ohne dass du einen sichtbaren Vorteil hast. Fotos gehören daher in JPG oder in ein neueres Format wie WebP oder HEIC. Gegenüber GIF gewinnt PNG bei Standbildern eindeutig: Vollfarbe statt 256 Abstufungen und echte partielle Transparenz statt einer einzigen durchscheinenden Farbe. Der einzige verbliebene Vorteil von GIF ist Animation.